Pengaruh Suhu Lingkungan terhadap Suhu Tubuh A. Tujuan :
1. Melakukan pengukuran suhu tubuh homoeoterm dan mengamati pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh manusia.
B. Tinjauan Pustaka
Manusia adalah homoioterm, artinya suhu tubuhnya konstan meskipun suhu lingkungan berfluktuasi jauh di atas atau di bawah suhu tubuhnya. Kulit memegang peranan penting dalam mempertahankan suhu tubuh. Di dalam kulit terdapat jaring-jaring pembuluh darah dan kelenjar keringat yang dikendalikan oleh sistem saraf. Di samping itu terdapat reseptor berbagai macam sensasi satu di antaranya adalah termoreseptor (Soewolo dkk, 2005: 286-287).
Pusat pengatur panas dalam tubuh adalah hypothalamus. Hipothalamus ini dikenal sebagai thermostat yang berada dibawah otak. Terdapat dua hipothalamus, yaitu: hipothalamus anterior yang berfungsi mengatur pembuangan panas dan hipothalamus posterior yang berfungsi mengatur upaya penyimpanan panas (Anfis, 2011).
simpatetik menghasilkan kehilangan panas vasodilatasi pembuluh darah kulit sebagai respon terhadap suhu panas (Soewolo dkk, 2005: 287-288).
Bila benda dingin ditempelkan langsung pada kulit, pembuluh darah makin berkontraksi sampai suhu 15oC. Saat titik mencapai derajat konstriksi maksimum pembuluh darah mulai berdilatasi. Dilatisi ini disebabkan oleh efek langsung pendinginan setempat terhadap pembuluh itu sendiri. Mekanisme kontraksi dingin membuat hambatan impuls saraf datang ke pembuluh tersebut pada suhu mendekati suhu 0oC sehingga pembuluh darah mencapai vasodilatasi maksimum. Hal ini dapat mencegah pembekuan bagian tubuh yang terkena terutama tangan dan telinga (Syaifuddin, 2009: 324).
Suhu tubuh dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu:
1. Exercise: semakin beratnya exercise maka suhunya akan meningkat 15x, sedangkan pada atlet dapat meningkat menjadi 20 x dari basal rate-nya.
2. Hormon: Thyroid (Thyroxine dan Triiodothyronine) adalah pengatur pengatur utama basal metabolisme rate. Hormon lain adalah testoteron, insulin, dan hormon pertumbuhan dapat meningkatkan metabolisme rate 5-15%.
3. Sistem syaraf: selama exercise atau situasi penuh stress, bagian simpatis dari system syaraf otonom terstimulasi. Neuron-neuron postganglionik melepaskan norepinephrine (NE) dan juga merangsang pelepasan hormon epinephrine dan norephinephrine (NE) oleh medulla adrenal sehingga meningkatkan metabolisme rate dari sel tubuh.
4. Suhu tubuh: meningkatnya suhu tubuh dapat meningkatkan metabolisme rate, setiap peningkatan 1 % suhu tubuh inti akan meningkatkan kecepatan reaksi biokimia 10 %.
5. Asupan makanan: makanan dapat meningkatkan 10 – 20 % metabolisme rate terutama intake tinggi protein.
Thermoregulasi Pada Mamalia dan Amphibi
Thermosfiologi merupakan suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan suhu tinggi internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolerir. Suhu sangat berpengareuh terhadap tingkat metabolisme, suhu yang tinggi akan menyebabkan aktivitas yang dapat menyebabkan molekul-molekul semakin tinggi karena energi kinetiknya makin besar dan kemungkinan terjadinya tumbukan antara satu molekul dengan molekul yang lain semakin besar pula. Akan tetapi, kenaikan aktivitas metabolisme di dalam tubuh hanya akan bertambah seiring dengan kenaikan suhu hingga batas tertentu saja. Hal ini disebabkan metabolisme di dalam tubuh diatur oleh enzim yang memiliki suhu optimum dalam bekerja. Jika sehu lingkungan atau suhu tubuh meningkat atau menurun drastis, enzim, enzim tersebut dapat terdenaturasi dan kehilangan fungsinya (Anonima, 2009).
Thermoregulasi merupakan hewan yang suhu tubuhnya dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Perolehan panas tubuh pada hewan eksoterm tergantung pada berbagai sumber panas di lingkungan luar. Masalah yang dihadapi hewan eksoterm tidak sama, tetapi tergantung pada jenis habitatnya. Seperti thermoregulasi pada eksoterm aquatik, suhu pada lingkungan aquatik relatif stabil sehingga hewan yang hidup didalamnya tidak mengalami adanya permasalahan suhu lingkungan myang rumit. Dalam lingkungan aquatik, hewan tidak mungkin melepaskan panas tubuh dengan cara evaporasi. Pelepasan panas melalui dalam tubuh hewan ekstoterm (ikan) terutama terjadi melalui insang (Isnaeni, 2006).
sedangkan hewan lainnya termasuk sebagai hewan ekstoterm. Akan tetapi, kenyataannya yang ada menunjukkan bahwa ikan tuna juga dapat mempertahankan suhu tubuhnya pada tingkat tertentu. Adapun cara-cara yang dilakukan oleh hewan endoterm dalam melawan suhu yang sangat panas adalah meningkatkan pelepasan panas tubuh dengan meningkatkan penguapan, baik melalui proses berekeringat atau terengah-engah. Melakukan gular gluttering yaitu suatu proses menggerakkan daerah kerongkongan secara cepat dan terus menerus sehingga penguapan melalui saluran pernafasan (dan mulut) dapat meningkat, dan akibatnya pelepasan panas tubuh juga meningkat, menggunakan strategi hipertermik, yaitu suatu proses mempertahankan atau menyimpan kelebihan panas metabolik di dalam ukuran tubuh sehingga suhu tubuh dapat meningkat sangat tinggi (Isnaeni, 2006).
Amphibi tergolong hewan berdarah dingin karena mekanisme penyesuaian relatif rudimenter dan spesial, suhu tubuhnya naik turun dalam perbatasan yang luas. Menurut Ganun (1981), suhu normal pada manusia antara 36-370C.
Manusia dan hewan endotern mampu memproduksi panas dari hasil metabolisme yang sangat tinggi sehingga temperatur tubuhnya tergantung pada produksi dan panas metabolisme (Ganong, 1983). Eksotern ditentukan oleh suhu lingkungan namun beberapa spesies mempunyai tingkahlaku untuk tinggal pada suhu yang disukai. Kontuinitas pemeliharaan temperatur interna tubuh terutama ditentukan oleh faktor tingkah laku (Fauzia dan Tandi, 1977).
C. Metode praktikum
Alat dan Bahan 1. Termometer batang 2. Air dingin
Mengatur termometer dalam skala terendah dengan cara mengibas-ngibaskan termometer tersebut.
Menaruh termometer terebut pada ketak naracoba selama kurang lebih 3 menit, kemudian amat skalanya dan catat suhunya.
Menempelkan kompres air dingin selama lima menit pada leher (sekitar arteri jugularis).
Mengukur suhu tubuh.
Mengulangi langkah c dan d dengan menggant kompres air hangat.
Mencatat suhu tubuh yang terukur.
Cara Kerja Meneliti Pengaruh Suhu Lingkungan terhadap Suhu Badan Manusia
Meletakkan thermometer batang ke dalam mulut katak selama kurang lebih 5 menit, kemudian amati skala dan catat suhunya.
Memasukkan katak ke dalam tabung Erlenmeyer 1 liter yang telah diisi air dingin ¾ volumenya, juga mengamati perubahan suhu setelah 5 menit direndam.
Mengulangi cara yang sama tetapi air dingin diganti dengan air hangat, mengamati dan mencatat suhunya.
Menganalisis perbedaan suhu katak sebelum dan sesudah perlakuan.
D. Pembahasan
Praktikum dengan judul Pengaruh Suhu Lingkungan terhadap Suhu Tubuh, Tujuan dari percobaan yang dilakukan adalah melakukan pengukuran suhu tubuh homoeoterm dan mengamati oengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh manusia.
Pada pengamatan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh alat dan bahan yang digunakan adalah termometer batang, air dingin, air hangat, pengukur waktu . Langkah kerja yang dilakukan untuk mengamati pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh manusia pertama kali adalah mengatur termometer dalam skala terendah dengan cara mengibas-ngibaskan termometer tersebut. Setelah itu menaruh termometer terebut pada ketiak naracoba selama kurang lebih 3 menit, kemudian amati skalanya dan catat suhunya. Selanjutnya menempelkan kompres air dingin selama lima menit pada leher (sekitar arteri jugularis). Langkah selanjutnya adalah mengukur suhu tubuh. Kemudian mengulangi langkah c dan d dengan mengganti kompres air hangat. Langkah yang terakhir ialah mencatat suhu tubuh yang terukur.
Dari percobaan pengaruh suhu lingkungan terhadap suhu tubuh yang dilakukan oleh mahasiswa Prodi Biologi Swadana 2012 diperoleh data sebagai berikut:
Kelompok 1 Suhu air es (10oC) Suhu ruang (32oC) Suhu air hangat (41oC)
Moh Galang Eko W. 36,5 36,4 36,5
Rahma Berlianti
Berdasarkan data tersebut apabila data suhu tubuh mahasiswa dirata-rata dari tiap 3 jenis suhu yang berbeda, maka akan diperoleh rata-rata untuk suhu air es sebesar 46,009 oC, sedangkan untuk suhu tubuh pada suhu ruang sebesar 36,709 oC, dan pada suhu air hangat sebesar 38,195 oC. Sehingga suhu tubuh mahasiswa tertinggi ialah pada saat diberi air es.
Data tersebut berasal dari 12 kelompok yang dikelompokkan menjadi satu berdasarkan jenis kelamin maka akan diperoleh rata-rata sebagai berikut:
Manusia kelamin laki-laki ketika diberi air es sebesar 36,267 oC, pada saat suhu ruang sebesar 36,578 oC, dan pada saat diberi air hangat suhunya sebesar 36,928 oC. Sedangkan pada mahasiswa yang berjenis kelamin perempuan pada saat diberi air es suhu tubuhnya sebesar 37,835 oC, pada saat berada pada suhu ruang suhu tubuhnya 36,761 oC, dan pada saat diberi air hangat suhu tubuhnya 37,083 oC.
Berbeda halnya dengan hasil yang diperoleh dari perempuan. Suhu tertinggi ialah pada saat tubuh diberikan air es, sedangkan suhu terendah ialah pada saat tubuh berada pada suhu ruangan. Data tersebut kurang sesuai dengan teori, yakni bila tubuh merasa panas, ada kecenderungan tubuh meningkatkan kehilangan panas ke lingkungan; bila tubuh merasa dingin, maka kecenderungannya menurunkan kehilangan panas. Jumlah panas yang hilang ke lingkungan melalui radiasi dan konduksi-konveksi ditentukan oleh perbedaan suhu antara kulit dan lingkungan eksternal. Bagian pusat tubuh merupakan ruang yang memiliki suhu yang dijaga tetap sekitar 37 oC (Soewolo dkk, 2005: 287). Jadi seharusnya semakin meningkat suhu lingkungan maka suhu tubuh mahasiswa seharusnya semakin menurun.
Pada proses termoregulasi, aliran darah kulit sangat berubah-ubah. Vasodilatasi pembuluh darah kulit, yang memungkinkan peningkatan aliran darah panas ke kulit, akan meningkatkan kehilangan panas. Sebaliknya, vasokonstriksi pembuluh darah kulit mengurangi aliran darah ke kulit, sehingga menjaga suhu pusat tubuh konstan, dimana darah diinsulasi dari lingkungan eksternal, jadi menurunkan kehilangan panas. Respon-respon vasomotor kulit ini dikoordinasi oleh hipotalamus melalui jalur sistem para simpatik. Aktivitas simpatetik yang ditingkatkan ke pembuluh kutaneus menghasilkan penghematan panas vasokonstriksi untuk merespon suhu dingin, sedangkan penurunan aktivitas simpatetik menghasilkan kehilangan panas vasodilatasi pembuluh darah kulit sebagai respon terhadap suhu panas (Soewolo dkk, 2005: 287-288).
Bila benda dingin ditempelkan langsung pada kulit, pembuluh darah makin berkontraksi sampai suhu 15oC. Saat titik mencapai derajat konstriksi maksimum pembuluh darah mulai berdilatasi. Dilatisi ini disebabkan oleh efek langsung pendinginan setempat terhadap pembuluh itu sendiri. Mekanisme kontraksi dingin membuat hambatan impuls saraf datang ke pembuluh tersebut pada suhu mendekati suhu 0oC sehingga pembuluh darah mencapai vasodilatasi maksimum. Hal ini dapat mencegah pembekuan bagian tubuh yang terkena terutama tangan dan telinga (Syaifuddin, 2009: 324).
Apabila data suhu katak dirata-rata maka akan menghasilkan data sebagai berikut:
20,944 oC 31,944 oC 35,778 oC
Pada saat katak berada pada air es maka suhu tubuhnya sebesar 20,944 oC, pada suhu ruangan suhu tubuhnya naik menjadi sebesar 31,944 oC, dan pada saat berada pada air hangat suhu tubuhnya paling tinggi yakni sebesar 35,778 oC. Dari data tersebut dapat diambil suatu kesimpulan bahwa semakin tinggi suhu tempat katak berada maka akan semakin besar pula suhunya. Hal ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Ganun (1981) yakni Amphibi tergolong hewan berdarah dingin karena mekanisme penyesuaian relatif rudimenter dan spesial, suhu tubuhnya naik turun dalam perbatasan yang luas. Katak merupakan hewan poikiloterm yakni berdarah dingin. Hewan ini tidak memiliki thermo regulator sehingga suhu tubuhnya akan berubah-ubah sesuai dengan suhu lingkungannya.
Thermoregulasi merupakan hewan yang suhu tubuhnya dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Perolehan panas tubuh pada hewan eksoterm tergantung pada berbagai sumber panas di lingkungan luar. Masalah yang dihadapi hewan eksoterm tidak sama, tetapi tergantung pada jenis habitatnya. Seperti thermoregulasi pada eksoterm aquatik, suhu pada lingkungan aquatik relatif stabil sehingga hewan yang hidup didalamnya tidak mengalami adanya permasalahan suhu lingkungan myang rumit. Dalam lingkungan aquatik, hewan tidak mungkin melepaskan panas tubuh dengan cara evaporasi. Pelepasan panas melalui dalam tubuh hewan ekstoterm (ikan) terutama terjadi melalui insang (Isnaeni, 2006).
E. Kesimpulan
Dikarenakan manusia memiliki thermo regulator, maka suhu tubuh manusia dapat diatur dari dalam manusia itu sendiri yakni apabila tubuh merasa panas, ada kecenderungan tubuh meningkatkan kehilangan panas ke lingkungan sehingga tubuh akan terasa semakin dingin, sedangkan bila tubuh merasa dingin, maka kecenderungannya menurunkan kehilangan panas sehingga tubuh akan cenderung terasa semakin panas.
Data suhu tubuh mahasiswa dirata-rata dari tiap 3 jenis suhu yang berbeda, maka akan diperoleh rata-rata untuk suhu air es sebesar 46,009 oC, sedangkan untuk suhu tubuh pada suhu ruang sebesar 36,709 oC, dan pada suhu air hangat sebesar 38,195 oC. Sehingga suhu tubuh mahasiswa tertinggi ialah pada saat diberi air es.
Sedangkan rata-rata suhu tubuh mahasiswa Prodi Biologi Swadana 2012 yang berjenis kelamin laki-laki ketika diberi air es sebesar 36,267 oC, pada saat suhu ruang sebesar 36,578 oC, dan pada saat diberi air hangat suhunya sebesar 36,928 oC. Sedangkan pada mahasiswa yang berjenis kelamin perempuan pada saat diberi air es suhu tubuhnya sebesar 37,835 oC, pada saat berada pada suhu ruang suhu tubuhnya 36,761 oC, dan pada saat diberi air hangat suhu tubuhnya 37,083 oC.
F. Diskusi 1.
Jawab: Penelitian yang dapat dikembangkan dari praktikum kali ini menurut praktikan adalah meneliti apakah ada tidaknya ada tidaknya thermo regulator berpengaruh pada usia suatu organime. Selanjutnya meneliti manfaat adanya thermo regulator dalam kehidupan organisme homoioterm, khususnya manusia serta pengaruh tidak adanya thermo regulator pada organisme poikiloterm dalam kehidupan organisme tersebut.
2. Selama melakuka praktikum, kesulitan apa yang anda alami? utarakan saran yang dapat anda sampaikan untuk akurasi pengambilan data!
untuk dibuka mulutnya saat hendak dimasukki thermometer ke dalam mulut katak tersebut, serta ketika sudah masuk katak tersebut seperti terburu-buru ingin mengeluarkan thermometer dari mulutnya, sehingga sulit bagi praktikan beserta kelompok untuk menjaga thermometer tetap berada di dalam mulut katak tersebut sebelum pada akhirnya dicatat suhunya. Sebaiknya untuk praktikum selanjutnya pada saat praktikan memegang katak, harus memegangnya dengan cara yang tepat serta setelah dimasukkan baskom yang berisi air dingin/ panas diberi jeda dahulu sebelum dimasukkan ke baskom yang berisi air yang berbeda, agar katak tersebut dalam keadaan rileks. Selain itu suhu badannya pun dapan menjadi normal sebelum dimasukkan ke baskom yang berisi air yang berbeda. Sehingga data yang diperoleh dapat menjadi lebih valid lagi.
3. Dari hasil pengamat anda, apakah ada data atau kejadian yang berbeda dengan teori. Bila ada mengapa hal itu dapat terjadi?
Jawab: Ada, yakni rata-rata suhu tubuh manusia pada saat suhu yang berbeda apabila disatukan kurang sesuai dengan teori, seharusnya suhu tubuh manusia semakin turun bila diberikan suhu yang lebih panas, dan sebaliknya apabila diberikan suhu yang lebih dingin seharusnya suhu tubuh manusia akan semakin tinggi. Hal ini dikarenakan adanya pengeturan suhu tubuh oleh thermo regulator. Kesalahan data sehingga tidak sesuai dengan teori kali ini terjadi dikarenakan kurang validnya pengambilan data. Seharusnya pada saat setelah leher (sekitar arteri jugularis) diberi air dingin/ panas dan dilihat suhu badannya, seyogyanya menunggu beberapa saat dahulu agar suhu tubuh normal kembali, sebelum diberikan suhu yang berbeda sehingga data yang diperoleh dari pengukuran menjadi lebih valid.
DAFTAR PUSTAKA .
Campbell, Neil A., Reece, J.B., & Mitchell, L.G. 2000. Biologi, edisi kelima-jilid
2. (Terjemahan Wasmen Manalu). Jakarta: Erlangga. (Buku asli diterbitkan tahun 1999).
Djukri & Heru Nurcahyo. 2009. Petunjuk praktikum biologi. Yogyakarta: Prodi PSn PPs UNY.
Soewolo, dkk. 1999. Fisiologi manusia. Malang: Universitas Negeri Malang.
Gibson. 2002. Fisiologi dan Anatomi Modern untuk Perawat. EGC, Jakarta. Isnaeni, 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.
Rachman, Erwin.dkk. 2007. Fisiologi. Universitas Indonesia Timur. Makassar. Rahadian. 2009. Sistem Ekskresi pada Manusia
Ganong, William. 2003. Fisiologi Kedokteran Edisi 20. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Tambayong, Jan. 2003. Anatomi dan Fisiologi untuk Keperawatan. Penerbit:Buku Watson, Roger. 2002. Anatomi dan Fisiologi untuk Perawat Edisi 10. Jakarta :
Kedokteran EGC.
Sonjaya, Herry. 2008. Bahan Ajar Fisiologi Ternak Dasar. Makasar: Universitas Hasanuddin.
LAMPIRAN Data Kelas
Kelompok 1 Suhu air es (10oC) Suhu ruang (32oC) Suhu air hangat (41oC)
Martha Lina S. 37,2 37,2 37,5
Dwi Arum Sari 36,5 37 41,5
Layn Miftahu Suat 36 36,9 36
Katak 1 27 33 35
Moh Galang Eko W. 36,5 36,4 36,5
Suardi
Katak 10 16 32 36
Kelompok 11 Suhu air es (9oC) Suhu ruang (28oC) Suhu air hangat (44,5oC)
Irfan Azis N 37,2 37,1 37,2
Lutfi Apriliani 36,4 36,2 36,2
Katak 11 10 27 41
Kelompok 12 Suhu air es (oC) Suhu ruang (oC) Suhu air hangat (oC)
Maria Olivia 36,5 36,5 36,7
Aji Suhandy 36,7 36,5 36,7
Furry Mei Nur
Rahmawati 36,9 37 36,8
